Błędy w projektowaniu instalacji sprężonego powietrza

Może się wydawać, że zaprojektowanie instalacji sprężonego powietrza jest zadaniem łatwym, szczególnie dla osoby projektującej instalacje wentylacji, wodociągowe itp. Jak się okazuje w praktyce tak nie jest. Postaram się przedstawić największe błedy projektantów i użytkowników. Bardzo często szuka się przyczyny niewystarczającej ilości sprężonego powietrza w sprężarkach. Postaram się udowodnić, że wina nie zawsze leży po stronie sprężarki.

Poprzednio zwracałem uwagę na odpowiednie przygotowanie sprężarkowni a także na prawidłowe podłączenie sprężarki z urządzeniami uzdatniania sprężonego powietrza, co również i tu się przewinie.

W odróżnieniu od wentylacji, średnica rurociągu sprężonego powietrza wzrasta wraz z odległością. Ma to zapewnić odpowiednie ciśnienie w instalacji. Im dalej kompresor jes ulokowany od ostatniego punktu odbioru tym większe zagrożenie w dostawie powietrza. Spotkałem już wiele instalacji gdzie na początku była rurka o średnicy 22mm. Wystarczało to do obsługi 3 maszyn na całościowej instalacji 25m. Z biegiem czasu instalacja urosła do 150m, zwiększyła się ilość punktów odbioru oraz wydajność sprężarki. Przeliczając na papierze użytkownikowi instalacji wyszło, że sprężarka jest w stanie zaspokoić w 100% zapotrzebowanie. Miał rację, sprężarka była w stanie, ale niestety instalacja sprężonego powietrza nie miała takiej przepustowości. W oddalonych punktach odbioru podczas pracy wszystkich urządzeń brakowało powietrza. Rozwiązaniem tego było zwiększenie średnicy instalacji. Owszem można było na końcu zamontować dodatkowy zbiornik sprężonego powietrza, co powinno też pomóc w dużym stopniu. Zdecydowano się jednak na wykonanie instalacji zgodnie ze sztuką gdyż była ona w złym stanie, pełno nieszczelności i niedociągnieć w jej budowie.

Poniżej przedstawiam przykładową tabelę doboru średnicy jaką osobiście wykorzystuję (przy założonym ciśnieniu roboczym 7 bar i założeniu, że spadek ciśnienia w najdalszym miejscu instalacji nie może przekroczyć 4%)

Przepływ

Odległość pomiędzy kompresorem a najbardziej oddalonym urządzeniem.

Nl/min

Nm³/h

cfm

25m

50m

100m

150m

200m

300m

400m

500m

1000m

1500m

2000m

230

14

8

20

20

20

20

20

20

20

20

20

25

25

650

39

23

20

20

20

20

25

25

25

25

32

32

32

900

54

32

20

20

20

25

25

25

32

32

32

40

40

1200

72

42

20

20

25

25

25

32

32

32

40

40

40

1750

105

62

20

25

25

32

32

32

40

40

40

50

50

2000

120

71

25

25

32

32

32

40

40

40

50

50

50

2500

150

88

25

25

32

32

40

40

40

40

50

50

63

3000

180

106

25

32

32

40

40

40

50

50

50

63

63

3500

210

124

25

32

40

40

40

50

50

50

63

63

63

4500

270

159

32

32

40

40

50

50

50

50

63

63

63

6000

360

212

32

40

50

50

50

63

63

63

63

63

63

7000

420

247

40

40

50

50

50

63

63

63

63

63

63

8500

510

300

40

40

50

63

63

63

63

63

63

63

63

12000

720

424

40

50

63

63

63

63

63

63

63

63

63

15000

900

530

50

50

63

63

63

63

63

63

63

63

63

18000

1080

636

50

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

21000

1260

742

50

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

26000

1560

918

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

31000

1860

1095

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

63

 Wykorzystując tą tabelę sprawdzamy wydajność naszego kompresora/ów i określamy całościową długość instalacji sprężonego powietrza. Dla np. sprężarki o wydajności 3 m3/min i instalacji o długości 50m wychodzi nam średnica 32mm.

Pamiętajmy, że średnica głównego rurociągu od zbiornika do ostatniego punktu odbioru powinna być tej samej średnicy. Jedynie zejścia z głównego rurociągu do punktów odbioru powinny być zredukowane do wymaganego przepływu. Jeśli punkt odbioru mamy np. na rurkę o średnicy 20mm, to jeśli poprowadzimy taką instalację przez 50m do zbiornika, to mamy 100% pewność problemów z brakiem powietrza. Wówczas w 90% przypadkach winą niesłusznie obarczany jest kompresor. 10% zostawiłem dla tych specjalistów, którzy chcą pomóc klientowi, a nie tylko świadomie sprzedać kolejne urządzenie, by później zwalić winę na coś innego.

Na rynku dostępnych jest wiele systemów, z których można zbudować instalację sprężonego powietrza. Buduje się je z plastiku, miedzi, stali ocynkowanej, aluminium, węży (?!), rur stalowych i innych wynalazków. Uwielbiam porównania motoryzacyjne, bo przemawiają do dużego grona osób, więc w skrócie wygląda to jakby kupić nowy sportowy samochód i jeździć nim po lesie. Uda się to w pewnym stopniu, ale nie jest on przewidziany do tego celu. Dlatego też budujmy instalacje wykorzystując materiały do tego przewidziane.

Kolejno:

  • plastik – niska cena materiału, wysoka cena montażu, utrudniona rozbudowa szczególnie po dłuższym czasie gdy plastik staje się twardszy i łatwo pęka, tylko do małych instalacji gdzie jest małe zapotrzebowanie
  • miedź – bardzo droga cena materiału, montaż wymaga specjalnych zgrzewarek, ale jest szybszy niż plastik
  • stal ocynkowana – umiarkowana cena materiału, długi montaż, wymaga dodatkowego uszczelnienia łączonych elementów, jeśli nie jest dobrze ocynkowana wewnątrz może korodować i zanieczyszczać powietrze
  • aluminium – dość drogi materiał, szybki montaż, pełna szczelność instalacji, brak korozji, łatwość rozbudowy
  • węże – one w ogóle nie powinny być stosowane do budowy instalacji, ale zetknałem się z tym już wielokrotnie, łączone na szybkozłącza, tanie rozwiązanie, nie zapewniające długiej żywotności, dzieła prawdziwych majsterkowiczów, którzy nie powinni się z tym obnosić
  • rury stalowe – chyba najgorsze rozwiązanie, tani materiał, montaż prosty lecz czasochłonny, materiał korodujący, zanieczyszczający powietrze, po pewnym czasie zmniejsza się średnica wewnętrzna

Moim ulubionym materiałem jest oczywiście aluminium, a ulubionym systemem Infinity firmy AIGNEP. Dlaczego? Z kilku ważnych przyczyn. Nie martwię się o żywotność i szczelność instalacji, łatwo się montuje, duża liczba akcesorii pozwala mi zaprojektować dowolne instalacje. Opatentowane rozwiązania przez ta firmę naprawdę podnoszą efektywność instalacji. Ze swojej strony mogę polecić doświadczonego dostawcę systemu Infinity. Zachęcam do obejrzenia poniższej prezentacji.

Instalacje sprężonego powietrza Infinity

Powszechnie stosowane do budowy instalacji sprężonego powietrza są również produkty firmy John Guest. Warto zwrócić uwagę na pełną ofertę tejże firmy. Wnioskuję, że ze względu na cenę spora liczba użytkowników wybiera system John Guest wykonany z tworzywa. Jednakże firma posiada w ofercie również złącza z mosiądzu oraz rury aluminiowe. I taki właśnie produkt należałoby porównać z konkurencyjnym systemem np. Infinity czy AIRnet oferowanym przez Atlas Copco. W przyszłości postaram się to sprawdzić. Miałem doświadczenia z system z tworzywa firmy John Guest, a wiadome mi opinie kilku użytkowników, posiadających instalacje sprężonego powietrza wykonane również z rur polamidowych i kolan z tworzywa, nie dają podstaw do porównywania tych produktów do znanego mi aluminiowego systemu Infinity. Nie ulega wątpliwości, że system aluminiowy, który firma ma również w ofercie, będzie żywotniejszy.

Natknąłem się na problem z rurą z tworzywa upatrując w jakości produktu. Proszę sobie wyobrazić, jak może zrobić się dziura na prostym odcinku rury. Winę początkowo upatrywałem w producencie, jednak po konsultacji z pracownikiem John Guest doszliśmy do wniosku, iż winą zaistniałej sytuacji są najwyraźniej błędy popełnione przy montażu przez niewykwalifikowanych montażystów, czy też nawet użytkownika. Istnieje jeszcze ewentualność, czego nie można wykluczyć, zastosowania rur innego producenta do złączy John Guest. Wielokrotnie natrafiałem już na instalacje sprężonego powietrza zbudowane z kilku „systemów”, aby obniżyć koszty i zarobić jak najwięcej na kliencie. Bynajmniej usunięcie wspomnianej usterki było sprawą banalną, gdyż wystarczyło przeciąć rurę w miejscu uszkodzenia i wstawić w to miejsce złączkę.

Często spotykane jest też łączenie instalacji z różnych dostępnych na rynku materiałów. Najgorzej jeśli jest to robione z rurą stalową jak poniżej

Taka rura wkońcu będzie korodować.

Proszę zobaczyć jak zmniejszył się przekrój rury wewnątrz. Do punktów odbioru dociera nam mniej sprężonego powietrza i dodatkowo jest ono zanieczyszczone. Dlatego właśnie należy używać materiałów, które nie korodują jak aluminium, plastik czy miedź.

Inna sprawa to zapewnienie na instalacji spustów kondensatu. Mało kto o tym pamięta. Po przefiltrowaniu powietrze jest zasadniczo pozbawione wody i zanieczyszczeń (w zależności od stopnia filtracji), ale na samej instalacji może jeszcze wytrącać się kondensat m.in. ze względu na różnicę temperatur. Dlatego należy robić spusty kondensatu.

Dla służb serwisu istotna jest możliwość podłączenia szybkozłącza do instalacji, aby można było pistoletem przedmuchać np. chłodnicę powietrza. Kolejna sprawa serwisowa, ale już mająca wpływ na ciągłość produkcji to zapewnienie by-pass’ów przy filtrach i osuszaczu, aby można było dokonać serwisu tych urządzeń bez konieczności wyłączania z produkcji całego układu.

Tak być nie powinno:

Ponieważ powinno być tak:

Mam nadzieję, że rozjaśniłem trochę temat pokazując czego należy się wystrzegać. Istotna przy budowie instalacji jest możliwość jej bezproblemowej rozbudowy w przyszłości. Warto poświęcić trochę czasu na dobre zaprojektowanie instalacji bądź zlecić to specjalistom (sprawdzając ich jednakże, bo jak wszędzie można się naciąć), ponieważ w odróżnieniu od urządzeń sprężonego powietrza, instalację zasadniczo buduje się na dłuższy okres eksploatacji. Dla nas dobrze jest by zrobić i zapomnieć o jej istnieniu. Jeśli o sobie zacznie przypominać to oznacza problemy 🙂

12 myśli w temacie “Błędy w projektowaniu instalacji sprężonego powietrza

  1. Dla ludzi z zewnątrz pięknie napisane, ale artykuł niesamowicie stronniczy. Nawiązując do prównań z motoryzacji: podobają mi się auta BMW, więc Mercedes, czy Audi to złe rozwiązanie

    • Dlaczego stronniczy? 

      Odpowiadając porównaniem motoryzacyjnym to dla mnie BMW, Mercedes i Audi są na tym samym dobrym poziomie. Dlatego ich porównanie z Renault czy Skodą będzie przeważało szale zwycięstwa na rzecz tych 3 pierwszych marek. To samo porównanie systemu aluminiowego do plastiku. Nie porównywałem tutaj systemów aluminiowych tylko wykazywałem błędy i sposoby radzenia sobie z nimi. W jakim sensie jest to stronnicze?

  2. Również uważam, że stronniczy. Odnośniki do sprzedawców/dystrybutorów oraz do konkretnych firm rzucają się w oczy. Zamiast skupić się na plusach i minusach rozwiązań materiałowych, technicznych aspektach oderwanych od konkretnych firm, zamiast skupić się bardziej na wskazówkach merytorycznych dot. budowy instalacji powietrznych to wychwala się jakoś konkretny system. Zobaczcie sobie na ceny drodzy widzowie:) Widziałem wiele profesjonalnie wykonanych instalacji i nie muszą to być akurat te firmy, które są tu tak podnoszone (i drogie). Oczywistym jest, że się nikt nie przyzna, ale wrażenie jest takie, że najpierw powstał koncept – reklama – potem dorobiony tekst. No tak to wygląda. Wina to te nachalne wspominanie o konkretnych firmach. Co do plastyku piszesz:
    „plastik – niska cena materiału, wysoka cena montażu, utrudniona rozbudowa szczególnie po dłuższym czasie gdy plastik staje się twardszy i łatwo pęka, tylko do małych instalacji gdzie jest małe zapotrzebowanie

    skąd ta informacja, że cena montażu wysoka? wcale nie wyższa od alu jak porównywałem odpowiedzi na zapytania ofertowe. Powiem, że plastyk znacznie tańszy. Dlaczego utrudniona rozbudowa? Twierdzę, że wręcz dziecinnie prosta. Plastik staje się twardszy i pęka? O którym tworzywie piszesz? „Tylko do małych instalacji… ” – nie tylko:)
    Ktoś stwierdził wyżej, że stronniczy. Zgadzam się. Stronniczy, albo sponsorowany.
    Artykuł ogólnie fajny.

    • Zachwalam systemy, na których dobrze mi się pracowało. Jak wytknąłem błędy innego producenta to grożono mi pozwem, a że nie zarabiam na życie z tego bloga to musiałem powstrzymać się z ostrą krytyką. Może mi Pan wierzyć czy nie, ale najtrudniejszy jest pomysł właśnie. Chętnie napisałbym artykuł na konkretny temat z branży. Czekam na sugestie.
      Proszę wykonać 100m szczelnej instalacji z plastiku i powiedzieć ile to czasu zajmuje, a później za np. 3 lata ją modernizować. Wówczas zrozumie Pan co miałem na myśli. Polecam wykonać instalację z tworzywa o średnicy wewnętrznej 80 mm i porównać całkowite koszty.

      Odpowiadając na stronniczość. Tak jest stronniczy, bo przedstawia moje doświadczenia i moje upodobania. Dziękuję, że mimo wszystko się podoba, mimo, że to jeden z pierwszych wpisów jaki powstał.

  3. Bardzo fajnie i rzeczowo opisane rozwiązania!
    Pytanie mam jeszcze tylko takie; czy jeżeli zachowam zgodność z tabelą i na końcu zamontuję dodatkowo zbiornik powiedzmy 500l. to uda mi się utrzymać ciśnienie robocze na poziomie 5,5-6 bar przy 7 w instalacji bar?
    Dokładnie chodzi o szlifiernię, nie wiem na ile to się sprawdzi, a nie chcę ponosić niepotrzebnych kosztów.
    Pozdrawiam

    • Jeśli będzie się Pan trzymał odpowiedniego przekroju w danej długości instalacji to jest to do uzyskania. Oczywiście zależy też jaki system do budowy instalacji Pan wybierze i jak go poprowadzi. To ma wpływ na opory i spadki ciśnienia, tak więc nie jestem w stanie zagwarantować coś czego nie widzę. Oczywiście zakładam, że sprężarka jest właściwie dobrana do zapotrzebowania. Zastosowanie zbiornika na końcu instalacji może być dobrym rozwiązaniem, szczególnie jeśli instalacja nie jest zrobiona w pętli zamkniętej.

  4. Chcę zrobić instalację sprężonego powietrza razem około 50m w warsztacie samochodowym.
    Mam pytanie : czy podane w tabeli średnice rur są to średnice wewnętrzne czy zewnętrzne?
    Chciałbym uniknąć błędów i dlatego dopytuję.

    • Zewnętrzne dla systemu aluminiowego. Proszę pamiętać, że rury aluminiowe mają cieńsze ścianki niż np. „plastik”

  5. myślę że każde rozwiązanie jest dobre, dla każdego budżetu inne, miedź jest ok ale droga, PEX myślę będzie ok dla sporadycznego użytku tejże instalacji .
    pozdrawiam.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *